Qu'est ce qu'on entend par énergie pure ?

Réponse publiée sur Quora

on entend rien du tout, on entend par les oreilles :-)

Sérieusement, cette expression est soit utilisée dans un sens métaphorique , soit par des gens qui n’ont pas compris que L’énergie n’est pas une chose . Elle n’existe pas vraiment. C’est un mot commun à diverses grandeurs dont la somme pondérée par différents facteurs a l’étrange particularité de rester constante dans un système isolé.

C’est vraiment bizarre : vous prenez un caillou, vous le laissez tomber et vous additionnez :

• sa masse fois la hauteur à laquelle il se trouve au dessus du sol, fois l’accélération de la pesanteur terrestre
• La moitié de sa masse fois sa vitesse au carré
• sa température (qui augmente pendant la chute à cause du frottement) fois sa masse fois sa chaleur spécifique
• la même chose pour l’air environnant
• la fréquence des photons émis par ces corps “chauds” multipliée par la Constante de Planck
• la moitié de la masse des molécules d’air déplacées fois leurs vitesses au carré
• idem pour les particules massives émises par les atomes radioactifs du caillou qui se désintègrent pendant la chute
• et la fréquence des photons émis par ces désintégrations
• et d’autres composantes que j’oublie ou néglige

tous ces trucs disparates additionnés à n’importe quel moment de la chute donnent une constanteE, qui est l’énergie du système “caillou radioactif en train de tomber dans l’atmosphère terrestre”.

C’est Madame Emmy Noether qui a compris pourquoi en 1915 : “énergie” est le nom donné à l**‘invariant par translation dans le temps des lois de la physiqu**e. Le simple fait que le caillou tomberait de la même façon plus tôt ou plus tard fait qu’il existe une telle valeur. Il existe d’ailleurs d’autres invariants qui se conservent, comme le moment cinétique ou l’impulsion (ex “quantité de mouvement”).

Einstein, qui publiait sa théorie de la relativité générale la même année, a écrit à David Hilbert que ce théorème était “un monument de la pensée mathématique”

L’“énergie pure” doit être comprise au sens des “mathématiques pures” : ça n’existe pas, mais c’est vachement pratique.